Question

據報道，1991年5月的一天，北京一位4歲小男孩從15層高樓墜下，被地面上的位叔叔接住，幸免于難。假設小男孩與他的救命恩人間的相互作用的時間為0.50s，那么
⑴試估算救人叔叔受到的平均作用力有多大？
⑵假設叔叔接小孩的受力示意圖如圖所示，沖擊力的作用點離關節0.10m，手臂部肌肉的拉力離關節0.02m，試估算手臂肌肉所受拉力有多大？
⑶若一般肌腱的拉伸強度的極限為10⁸N/m²，臂肌張緊時的平均橫截面積為50mm²，試估算那位叔叔是否會因救人而受傷？（通常4歲孩子的質量約為15kg，每層樓高約3.0m，g取10m/s²）

Answer 1

本題以社會生活實例為背景，綜合了中學物理、生物兩門學科的知識內容，涉及理解、判斷、分析和綜合解決實際問題等多種能力，體現了科學精神和人文精神的融合。答案：⑴1050N；⑵5250N；⑶臂肌張緊時的拉伸強度為1.05×10⁸N/m²>10⁸N/m²，因此，救人的叔叔會因救人而受傷。